Устойчивость источника питания, Разработка программируемого источника питания собственной конструкции Опции

[Rostislav]

Всем день добрый!!!

Суть проблемы: при работе реального источника питания в режиме стабилизации тока на нагрузке (резистор 3.9 Ом) наблюдаются выбросы с периодом 20 мс (50 Гц ).

Пояснения к схеме: резистор R3 - нагрузка, на U3B выполнен ограничитель тока, резистор R9 - положительная обратная связь (компенсация падения выходного напряжения на датчике тока R8), V11 - ЦАП напряжения, V10 - ЦАП задатчика ограничителя тока.

Параметры источника питания: выходное напряжение - 0..+25(30)В, ток - 0..3А. Управление цифровое на PIC16 с выводом на ЖКИ. Дополнительно планируется сделать функцию плавного нарастания напряжения, имитацию провалов напряжения и помех, управление от ПК. Полную схему источника и ПО PIC`ка выложу по результатам доводки аналоговой части.

ЗЫ. Борьбу за устойчивость (особенно на нагрузке типа "куллер") веду давно, но больших успехов нет. Конденсаторы C4, C6, C18, C17 и C12 положение спасают, но не до конца. Пульсаций напряжений по питанию ОУ и др. не наблюдал.

Коллеги, пожалуйста, выручайте! Заранее благодарен за помощь!!!

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные файлы

 NewFile0.bmp ( 146.3 килобайт ) Кол-во скачиваний: 21

 

[proxi]

нагородииил как то ленно разбираться... обычно, если отбросить всю шушеру - источники тока и тд и тп должно быть 1 ну максимум 2 каскада с ОЭ тогда будет стабильно...как на картинке, Q1 главный ну и нагрузка Q11 токовое зеркало, регулирующий ОК дарлинктон всё остальное обслуживающее и все стабильно....

на схеме на дифпару Q4 Q5 подается синфазный сигнал, который плохо усиливается, можно перекроить схему, Q2 сделать источником тока ну и коллектор Q5 соеденить с коллектором Q2...колл Q4 с Vcc...

[Rostislav]

нагородииил как то ленно разбираться... обычно, если отбросить всю шушеру - источники тока и тд и тп должно быть 1 ну максимум 2 каскада с ОЭ тогда будет стабильно...как на картинке, Q1 главный ну и нагрузка Q11 токовое зеркало, регулирующий ОК дарлинктон всё остальное обслуживающее и все стабильно....

Спасибо за ответ!!! Но просто не получилось. Первый вариант был примерно по такой-же схеме, но:
1. требуется высокая точность установки напряжения (10 мВ) и тока (1 мА);
2. вытекает из 1-го - высокое усиление схемы = низкая устойчивость;
3. в предложеной схеме нет управляемого ограничения тока.
ЗЫ. Кстати, схема с общим эмиттером, по определению неустойчива.

[proxi]

Спасибо за ответ!!! Но просто не получилось. Первый вариант был примерно по такой-же схеме, но:
1. требуется высокая точность установки напряжения (10 мВ) и тока (1 мА);
2. вытекает из 1-го - высокое усиление схемы = низкая устойчивость;
3. в предложеной схеме нет управляемого ограничения тока.
ЗЫ. Кстати, схема с общим эмиттером, по определению неустойчива.

в чем сделан проект? сбросте, будет время подкручу

ЗЫ. Кстати, схема с общим эмиттером, по определению неустойчива.

во власти ложных императивов здесь по схеме мин два какскада с ОЭ в рег цепи это Q4 и Q2 ....

[Rostislav]

в чем сделан проект? сбросте, будет время подкручу

Аналоговая часть спроектирована в OrCad 16. Проект в приложении. Спасибо за помощь!

во власти ложных императивов здесь по схеме мин два какскада с ОЭ в рег цепи это Q4 и Q2 ....

Да, но есть отрицательная обратная связь - резистор R5 для Q4 и резистор R1 для Q2.

Сообщение отредактировал Rostislav - Jan 31 2010, 23:45

Прикрепленные файлы

 OrCad.zip ( 82 килобайт ) Кол-во скачиваний: 22

 

[Microwatt]

Да, накручено неслабо... Так и не понял, зачем там вагон TL431? А если 100 вольт стабилизировать, сколько их последовательно набирать придется?
Не вникая в глубины, можно напомнить, что выбросы на переходном процессе бывают из-за излишне большого усиления в петле ОС.
Ну и по пути слишком много каскдов, операционников. Каждый вносит фазовое запаздывание и схему успокоить все сложнее...

[Tanya]

Всем день добрый!!!
Суть проблемы:

Скажите, это у Вас должно работать стабилизатором тока или напряжения?

[Rostislav]

Да, накручено неслабо... Так и не понял, зачем там вагон TL431? А если 100 вольт стабилизировать, сколько их последовательно набирать придется?

Спасибо за ответ!
100 вольт? Тогда 3 шт.

Не вникая в глубины, можно напомнить, что выбросы на переходном процессе бывают из-за излишне большого усиления в петле ОС.
Ну и по пути слишком много каскдов, операционников. Каждый вносит фазовое запаздывание и схему успокоить все сложнее...

Абсолютно точно! Именно с этим и столкнулся. Первый вариант был очень простым - 2 ОУ и дарлингтон, и ВСЕ! Не получилось. Подбором шунтирующих конденсаторов удавалось задавить возбуждения только для небольшого диапазона сопротивлений нагрузки. Собрав выходной каскад на дискрете:
1. снизил усиление до приемлимых значений (компромис устойчивости и линейности),
2. получил каскады с местной отрицательной обратной связью. Результат - линейность, широкая полоса частот, приемлимая устойчивость.
Выбросы пропадают, если источник питания работает в режиме стабилизации напряжения, а не тока. В таком режиме выбросов нет и все работает отлично.
Высокая скорость нарастания нужна была для возможности имитировать по питанию помеху и провалы. Но, видимо придется отказываться от этой идеи, дальше посмотрим...

Скажите, это у Вас должно работать стабилизатором тока или напряжения?

Сие есть лабораторный источник постоянного тока, который работает в двух режимах: стабилизатор тока (при токах больше установленного предела) и стабилизатор напряжения (при установленном напряжении на нагрузке и токах меньше установленного предела).

Сообщение отредактировал Rostislav - Feb 1 2010, 07:42

[Tanya]

Сие есть лабораторный источник постоянного тока, который работает в двух режимах: стабилизатор тока (при токах больше установленного предела) и стабилизатор напряжения (при установленном напряжении на нагрузке и токах меньше установленного предела).

Посмотрите в Титце с Шенком схему каскадирования (у Вас, кажется несколько выходных обмоток).
Схема у Вас (на мой взгляд) слишком усложненная - и работает, как и должна...
Я бы...
1. Гистерезис при смене режимов добавила.
2. Тщательный монтаж и правильные конденсаторы после выпрямителя - обратите внимание, что ток в конденсаторах меняется очень сильно... там индуктивности паразитные. Кажется, что у Вас должны наблюдаться довольно короткие затухающие колебалки синхронные с сетью...
3. Выходной транзистор биполярный.
4. Интегратор (чистый) после токового датчика - очень неправильно...
5. Самодельные диффкаскады на транзисторах - тоже не фонтан...

[jam]

Насколько я понял (схема оказалась для меня сложна для быстрого понимания), Вы решили в качестве источника тока использовать сам управляющий транзистор и в зависимости от нагрузки, вследствии его неидеальности, его регулировать. В этом случае Вам потребуется нелинейная обратная связь, поскольку при маленьких токах будет перерегулирование, а при больших потеряется точность.
Это можно просто решить добавив балластовую нагрузку, которая уменьшает диапазон регулирования.
Я использовал для стабилизации тока измерительный резистор - в чём недостатки такого способа?

4. Интегратор (чистый) после токового датчика - очень неправильно...

В упор его не вижу - покажите пожалуйста на схеме...

[Rostislav]

Схема у Вас (на мой взгляд) слишком усложненная...

Согласен, это у меня от природы...

Я бы...
1. Гистерезис при смене режимов добавила.

Это как?

2. Тщательный монтаж и правильные конденсаторы после выпрямителя - обратите внимание, что ток в конденсаторах меняется очень сильно... там индуктивности паразитные. Кажется, что у Вас должны наблюдаться довольно короткие затухающие колебалки синхронные с сетью...

Точно! Именно колебалки меня и заколебали! На осциллограме (в начале поста) они и видны. Забыл на схеме указать! Паралельно С2 в макете впаяна керамика 1 мкФ! Нужно добавить еще куда-нибудь?

3. Выходной транзистор биполярный.

С полевым выходное сопротивление источника должно быть меньше, но пробывал и с биполиком - сбоку

4. Интегратор (чистый) после токового датчика - очень неправильно...

На U3B? Да, я тоже думаю, что здесь я не прав. Буду думать... На U1A - повторитель, чтобы не вносить изменения в сигнал датчика тока. Скорее всего лишний.

5. Самодельные диффкаскады на транзисторах - тоже не фонтан...

Не фонтан, согласен, но работает лучше. Проверено!

Спасибо за советы!!!

Насколько я понял (схема оказалась для меня сложна для быстрого понимания), Вы решили в качестве источника тока использовать сам управляющий транзистор и в зависимости от нагрузки, вследствии его неидеальности, его регулировать. В этом случае Вам потребуется нелинейная обратная связь, поскольку при маленьких токах будет перерегулирование, а при больших потеряется точность.
Это можно просто решить добавив балластовую нагрузку, которая уменьшает диапазон регулирования.
Я использовал для стабилизации тока измерительный резистор - в чём недостатки такого способа?

Нужно стабилизировать или ток или напряжение, в зависимости от режима работы источника, т.е. изменения сопротивления нагрузки. Источник питания регулируемый.

[Wise]

..Конкретно, с вашей схемой, разбираться лень. Но, что могу сказать. Работая над темой, набираю как можно больше известных схемных решений. Кстати, уже не припомню, когда делал аналоговый стабилизатор напряжения без функции порогового ограничения/стабилизации тока.

..На взгляд, ваша схема кажется ..избыточной. Вообще, чем лапидарней схемное решение, тем более у него шансов на успешную работу..

1. В этом смысле, из известных мне, наиболее удачной, считаю схему болгарского (кажется, или румынского?) лабораторного источника питания TEC-7M, TEC-88 и подобных. Они были популярны в 80-е годы. Эту идею я часто и всегда успешно использовал.
К сожалению, сейчас не могу предоставить схему в электронном виде. Где-нибудь, через недельку. На всякий случай, если найдете сами – как и все заводские схемы, не знаю, для кого они рисуют, придется схему слегка привести к удобно читаемому виду.

2. Скачайте – Ефимов, источники питания (учебное пособие) – обратите внимание на рис. 2.42 и комментарий к нему. Больше, там, кажется, ничего интересного нет. Хотел прикрепить, объем всего 1,1 метра, что-то, никак не крепится..

3. Ну, и на рисунке – одна из моих компиляций прошлых лет. «К вам» относится то, что в левой верхней части. Надеюсь, все понятно. Может быть, пригодится..


[attachment=40450:N_______RPM_05.GIF]

[Rostislav]

Спасибо за информацию! Книжку скачал... въезжаю потихоньку...

Причина редактирования: Бездумное цитирование

[тау]

Две TL431 включенные последовательно, как у Вас, вряд ли в реале будут себя нормально вести, без взбрыкиваний. Хотя модель может показать и нормальную работоспособность (сходимость).

[Tanya]

Это как?

С полевым выходное сопротивление источника должно быть меньше, но пробывал и с биполиком - сбоку

Гистерезис для того, чтобы два режима не боролись между собой.
Если можно не очень точно ток фиксировать, то можно поставить ограничитель тока, а после него стабилизатор напряжения.
Выходное сопротивление транзистора (статическое) не важно тут, а вот динамическое с учетом паразитной емкости...

[Rostislav]

Ребята, всем привет, всем добрый вечер!!!
Всем спасибо за помощь!!!!!!!!!

Две TL431 включенные последовательно, как у Вас, вряд ли в реале будут себя нормально вести, без взбрыкиваний. Хотя модель может показать и нормальную работоспособность (сходимость).

Возможно Вы правы!

Закрались в меня сегодня на работе мутные сомнения и решил я подвергнуть проверке на практике идеальные модели OrCad, и как оказалось не зря! Привожу две осциллограммы. На одной постоянная составляющая, на другой - пульсации. Желтый луч коллектор Q6, синий - эмиттер Q6.

Возможные причины:
1. недостаточный ток катода TL431. По PDF - >/= 1 мА. Еще не проверял.
2. Ваше мнение.

Вопрос: как утихомирить две TL431?

Гистерезис для того, чтобы два режима не боролись между собой.
Если можно не очень точно ток фиксировать, то можно поставить ограничитель тока, а после него стабилизатор напряжения.
Выходное сопротивление транзистора (статическое) не важно тут, а вот динамическое с учетом паразитной емкости...

Идея хорошая, но пока переделывать не буду... Взял на заметку, спасибо!
По поводу транзистора. В конкретном случае, большая емкость затвора может быть на пользу?


А вот и "виртуальная" переходня характеристика источника. Переход в режим ограничения/стабилизации тока.

Чет не очень...

Особенно тот... зеленый... выброс... Так и имитацию помехи не надо будет вводить...

.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[jam]

Что-то я так и сообразил , где на схеме нагрузка и где датчик тока.... Ну да ладно - а почему не сделать стандартную схему на LM317?
http://electronix.ru/forum/style_images/1/...e_types/pdf.gif

Прикрепленные файлы

 LM317c.pdf ( 40.96 килобайт ) Кол-во скачиваний: 56

 

[Wise]

Вопрос: как утихомирить две TL431?

..Возьмите одну TL и развяжите еЙный катод через каскод (то есть, транзистор, у которого в базе некоторое, относительно, низковольтное, опорное напряжение; в эмиттер, через резистор, упирается катод TL, а коллектор идет далее по схеме).

Но, это будет паллиатив. Вам надо задачу переосмыслить и схему как-то изменить. Сейчас она мутновата.. На мой взгляд, конечно.

..можно поставить ограничитель тока, а после него стабилизатор напряжения.

..Два регулирующих элемента последовательно..?
Оригинально..
..Все-таки, ток 3 ампера..


..Автору темы.
Если вы уже предлагаете схему к обсуждению, возможно, есть смысл её перерисовать.
Таким образом, чтобы глаз хорошо различал привычные функциональные узлы.
Тогда, внимание сконцентрируется, только, на работе схемы.
Это, собственно, форма вежливости..

..Сейчас, нарисовано так, что, надо прилагать усилия, чтобы разобраться, что к чему..
А такие усилия должны быть минимальными.
..Что многие тут и подтвердили..

[Rostislav]

Что-то я так и сообразил , где на схеме нагрузка и где датчик тока.... Ну да ладно - а почему не сделать стандартную схему на LM317?

В начале поста я пояснил, что является датчиком тока, а что нагрузкой.
Почему не сделать? Если к примеру из PDF прикрутить цифровое управление с цифровой индикацией, то схема изменится не в сторону упрощения...

..Возьмите одну TL и развяжите еЙный катод через каскод (то есть, транзистор, у которого в базе некоторое, относительно, низковольтное, опорное напряжение; в эмиттер, через резистор, упирается катод TL, а коллектор идет далее по схеме).

С TL431 вопрос решился! Был малый ток катода. TL`ка просто не "заводилась". Уменьшил сопротивление резистора R11 и все заработало.

..Сейчас, нарисовано так, что, надо прилагать усилия, чтобы разобраться, что к чему..

ОК! Решено! Перерисую...

Теперь проверю всю схему на устойчивость на разной нагрузке!

Ребята, Всем спасибо за помощь и за оригинальные идеи!!! Продолжение следует...

[Tanya]

..Два регулирующих элемента последовательно..?
Оригинально..
..Все-таки, ток 3 ампера..

Вы в плену ваших представлений. Тут никто не собирается применять слово КПД... Лабораторный блок питания. Даже не хотят ( а зря) каскадирование.
И зря так пугаетесь. 3 ампера? У меня такая (похожая) система на 50 А стоит. Ну не совсем такая. Сложнее. Жалко транзисторы выходные терять.
Да. Неаккуратно написала. На самом деле, не совсем так. Но похоже.

[jam]

В начале поста я пояснил, что является датчиком тока, а что нагрузкой.
Почему не сделать? Если к примеру из PDF прикрутить цифровое управление с цифровой индикацией, то схема изменится не в сторону упрощения...

И что же в ней усложнится? - добавится микроконтроллер и два цифровых потенциометра.

[Rostislav]

И что же в ней усложнится? - добавится микроконтроллер и два цифровых потенциометра.

В принципе, действительно, несложно , но:
1. Цифровые потенциометры нужно запитать, каждый отдельно, так как общего провода у них не будет;
2. Нужно будет гальванически развязать цифровые линии через оптроны, например;
3. Не знаю потенциометров с 12-ти битным ЦАП;
4. Линейность таких потенциометров;
5. Диапазон входных/выходных напряжений;
6. Цена (мы люди не местные, ну и т.д. ).
Диагноз: геморрой в острой форме с осложнением.

Но идея хорошая!!! Спасибо!

Ну а с КПД... Не для космоса раз, и с полевым КПД выше (меньше падение на нем) - два.

Сообщение отредактировал Rostislav - Feb 2 2010, 08:06

[jam]

В принципе, действительно, несложно , но:
1. Цифровые потенциометры нужно запитать, каждый отдельно, так как общего провода у них не будет;
2. Нужно будет гальванически развязать цифровые линии через оптроны, например;
3. Не знаю потенциометров с 12-ти битным ЦАП;
4. Линейность таких потенциометров;
5. Диапазон входных/выходных напряжений;
6. Цена (мы люди не местные, ну и т.д. ).
Диагноз: геморрой в острой форме с осложнением.

Но идея хорошая!!! Спасибо!

Ну а с КПД... Не для космоса раз, и с полевым КПД выше (меньше падение на нем) - два.

1. Цапы тоже надо запитать. если немного подумать , появится и общий провод
2. Это хорошая идея в любом случае, но ставить не обязательно
3. Надо ставить два - один для быстрой установки, другой для подстройки
4. Линейность не важна, она важна для ацп
5. Диапазон в порядке - проблем нет
6. Цена в данном случае определяется ценой радиатора, корпуса итд
7 Решать конечно же Вам

[Rostislav]

Взглянул еще раз на схему из PDF предложенную jam и заметил одну особенность.

На выходе стоит тантал! Люди! Просветите меня, пожалуйста, какой такой заковыристый смысл в таком решении?

Может быть и мне нужно срочно отпрашиваться с работы и бежать в магазин за мешком тантала? Лучше за двумя!!!

Спасибо!

.

[jam]

Взглянул еще раз на схему из PDF предложенную jam и заметил одну особенность.

На выходе стоит тантал! Люди! Просветите меня, пожалуйста, какой такой заковыристый смысл в таком решении?

Может быть и мне нужно срочно отпрашиваться с работы и бежать в магазин за мешком тантала? Лучше за двумя!!!

Спасибо!

.

Если поставить впараллель обыкновенному электролиту керамику и закрытый диод - то разницы не будет.
Диод можно не ставить.

[Rostislav]

Ребята, всем привет!

Если поставить впараллель обыкновенному электролиту керамику и закрытый диод - то разницы не будет.
Диод можно не ставить.

jam, огромное спасибо за разъяснения!!!

По просьбе форумчан, выкладываю переработанную боевую схему источника. Приступил к реализации схемы в железе на постоянной основе! Дня три, думаю, потребуется.

2. Тщательный монтаж...

+100!!!

Для термостабилизации пришлось применить метод русского валенка: транзисторы Q4 и Q5 испачкать пастой КПТ и стянуть изолентой. Иначе, от прогрева смещение напряжения на выходе гуляет до 50 мВ!

Осталась проблема большого выброса при переходе источника в режим стабилизации тока. Уменьшать емкость C12 до бесконечности нельзя - источник начинает возбуждаться. Несколько спасает положение ограничение напряжения на выходе U3B (в минус в режиме КЗ диодами D15 и D16). В плюс - пока не придумал. Люди! Есть какие-нибудь идеи?
ЗЫ. Все обозначения элементов сделаны по новой схеме.

Всем огромное спасибо!!! С меня пиво!!!

Эскизы прикрепленных изображений

 

[jam]

Ребята, всем привет!

Всё-равно не догоняю - если нагрузка 250ком, а ток 3а, то напряжение должно быть 750в. Но датчик тока уже нашёл. Не люблю датчики тока на земле - красивее повесить его наверх, но это сути не меняет. Думаю, что можно попробывать уменьшить С12 до 10nf и впараллель R17 поставить 1nF. Дифпару заменить на BC847BDW1T1 или что-нибудь аналогично-подходящее http://www.smd.ru/katalog/sborki/index.khtml C26 наверно надо убрать.

[Tanya]

Всё-равно не догоняю - если нагрузка 250ком, а ток 3а, то напряжение должно быть 750в.

Даже 750 киловольт.

Осталась проблема большого выброса при переходе источника в режим стабилизации тока. Уменьшать емкость C12 до бесконечности нельзя - источник начинает возбуждаться.

В хорошем источнике на выходе нет никаких конденсаторов. ... Но не все умеют все контролировать сами - надеются на конденсаторы... а с источником тока конденсаторы следует заменить на катушки... Такое раздвоение - шизофрения лабораторных блоков питания.

[Wise]

..выкладываю переработанную боевую схему источника.

..Посмотрел. Хочется задать автору несколько вопросов.

1. Зачем в вольтдобавке два TL и Дарлингтон на 60 ватт..?
Там, ведь, потребление несколько мА..

2. Зачем U1A и U3A..?
Наверное, их можно сократить.
..Сама идея с ПОС сомнительна, датчик тока должен быть вынесен за скобки цепи, регулирующей напряжение.

3. Зачем U2, R4 и R5 почему не прицепить прямо к «-15В»..? Диод D14 не нужен (да еще 1N4148..), загадочная функция у диода D25..

4. C26 сомнителен..

5. Интегратор сомнителен..

6. Терять три ватта на датчике, при токе всего 3А – сомнительно..
Я ссылку на Ефимова давал, как раз по этому поводу.

7. ..Наконец, сама идея применения, в лабораторном источнике, дифкаскада на дискретных транзисторах..
..Ну, хватит..

..Вообще, конечно, похоже на курсовой проект..
Вы, вероятно, все равно, будете добивать эту схему, поэтому, вопросы риторические..

В хорошем источнике на выходе нет никаких конденсаторов.

О! Это сильно сказано..

[Herz]

О! Это сильно сказано..

Но таки да!

[Rostislav]

..Посмотрел. Хочется задать автору несколько вопросов.

..Ну, хватит..

..Вообще, конечно, похоже на курсовой проект..
Вы, вероятно, все равно, будете добивать эту схему, поэтому, вопросы риторические..

О! Это сильно сказано..

Всем привет!!!

К сожалению, схема оказалась не работоспособной. Вернее, результат омрачен низкой температурной и динамической стабильностью, неустойчивой работой с емкостной нагрузкой. + ко всему прочему сложностью настройки.

К тому же, и Вы подметили много недостатков. Так что вариант без сожаления в топку!

Так как источник мне нужен для радиолюбительских нужд в любом случае, то перерабытываю проект. И это не академическое задание.

Итак! Новая схема. Начну с простого: источник напряжения. Потом к нему будут добавлены управляемый ограничитель тока от 0 до 3 (лучше 5) А и микропроцессорное управление (оно позволит сделать автокалибровку, иммитацию наводок и провалов по питанию испытываемой схемы, управление от ПК). Дискретность установки напряжения предполагается 10 мВ в диапазоне 0..30В, тока - 1 мА в диапазоне 0..3А. Особое требование - малое время установления режима.

Проблемы остались теже:

1. Результаты моделирования показывают генерешку (причем, на одной из температур!) при переходном процессе. Как убрать? Как уменьшить выброс? Но напомню: нагрузка может быть активной, емкостной, индуктивной и, например, коллекторным электродвигателем.

2. Зависимость от температуры. Моделирование проводилось для температур -20 и 50`C. Знаю, что избыточно, но хочется иметь запас.

Новая схема автоматически получилась с защитой от КЗ и перегрева, благодаря LM317.

Благодарен всем, кто подсказывал и направлял меня ранее! Много для себя подчерпнул! Спасибо еще раз!

Прошу сильно не пинать. Высшего образования не имею и до всего в этой жизни доходил сам.

Сообщение отредактировал Rostislav - Oct 30 2010, 19:08

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Wise]

Прошу сильно не пинать. Высшего образования не имею и до всего в этой жизни доходил сам.

..Сами мы не местные.. (С)
..Автора бить нельзя, не бойтесь.. Это запрещают правила вежливости, правила форума и здравый смысл. За соблюдением сего должны следить модераторы. Но к текстам, схемам и т. д., понятно, это не относится..

..Ваша новая схема, на мой глаз, нарисована (и построена) уже гораздо лапидарней, нежели предыдущие. Она хорошо читается. Я бы, только, V2 перенес под операционник, а знак «земли» - непосредственно в базу Q1. Но, это уже вкусовые мелочи, и не настаиваю.

..Похоже, избыточное количество TL431 – ваш фатум.. Что, на одной TL и двух одинаковых резисторах (скажем, по 10 кОм), стабилитрон на 5 вольт сделать нереально, надо именно две «тэ-элки» использовать?

..Если выход ожидается 3-5 ампер, 317-ая, кажется, такой ток не поднимет. Где-то, ампера полтора, вроде бы, для неё максимум.
Потом, микросхема эта не плохая, хотя и древняя, но, вот, минимальный перепад у неё (между входом и выходом), около трех вольт. Что при 5-ти амперах, дает 15 ватт.

..Если планируется еще и ограничение тока (а это вполне правильно), посоветую в качестве регулирующего элемента использовать полевой транзистор (что и было у вас вначале). И вообще, регулятором лучше использовать полевик. Да, есть варианты, когда триста семнадцатую (или подобный ей типовой стабилизатор) включают всякими трюковыми способами; однако, лучше использовать её стандартно, для чего она прямо предназначена. Тем более, что, задачей является построение лабораторного блока питания.

[Rostislav]

..Сами мы не местные.. (С)
..Автора бить нельзя, не бойтесь.. Это запрещают правила вежливости, правила форума и здравый смысл. За соблюдением сего должны следить модераторы. Но к текстам, схемам и т. д., понятно, это не относится..

..Ваша новая схема, на мой глаз, нарисована (и построена) уже гораздо лапидарней, нежели предыдущие. Она хорошо читается. Я бы, только, V2 перенес под операционник, а знак «земли» - непосредственно в базу Q1. Но, это уже вкусовые мелочи, и не настаиваю.

Значит сегодня я выгляжу гораздо лучше?

..Похоже, избыточное количество TL431 – ваш фатум.. Что, на одной TL и двух одинаковых резисторах (скажем, по 10 кОм), стабилитрон на 5 вольт сделать нереально, надо именно две «тэ-элки» использовать?

Нет, это не патология... Просто они мне нравятся. 50ppm/`C, низкий выходной импеданс, предсказуемые характеристики, ну и много чего еще... А стабилитроны - это другое...

Относительно схемы. Она не доработана. Падение на LM317 (Ref) - 1.25В. Чтобы получить 0В на выходе источника, на вывод Ref нужно подать -1.25В. Q1 включен по схеме с общей базой, значит напряжение общий_провод-эмиттер 0.7В. Вообще Q1 должен быть составной, так как напряжение должно быть не менее 1.25В (это для LM317). Это одна TL431. Вторая U4 создает падение для управляющей U2, т.е. открывает ее. Отсюда и такое количество TL431.

..Если выход ожидается 3-5 ампер, 317-ая, кажется, такой ток не поднимет. Где-то, ампера полтора, вроде бы, для неё максимум.
Потом, микросхема эта не плохая, хотя и древняя, но, вот, минимальный перепад у неё (между входом и выходом), около трех вольт. Что при 5-ти амперах, дает 15 ватт.

Правильно! Нарисовал одну, чтобы не загромождать схему. Нужно две в параллель, но это потом.
Чтобы уменьшить падение на регулирующем элементе, применяют коммутирование обмоток силового трансформатора так, чтобы падение было как можно меньше. Это еще и повышает КПД источника. И это потом. Сейчас мне важно убрать недостатки этой схемы. Те, что я обозначил.

..Если планируется еще и ограничение тока (а это вполне правильно), посоветую в качестве регулирующего элемента использовать полевой транзистор (что и было у вас вначале). И вообще, регулятором лучше использовать полевик. Да, есть варианты, когда триста семнадцатую (или подобный ей типовой стабилизатор) включают всякими трюковыми способами; однако, лучше использовать её стандартно, для чего она прямо предназначена. Тем более, что, задачей является построение лабораторного блока питания.

Эксперименты с полевиком были. Результаты по обозначенным мной критериям хуже. Я постараюсь предоставить их Вам чуть позже.

Wise, спасибо!

Сообщение отредактировал Rostislav - Oct 30 2010, 22:34

[Wise]

Это одна TL431. Вторая U4 создает падение для управляющей U2, т.е. открывает ее. Отсюда и такое количество TL431.

..У вас две TL включены последовательно, каждая - включена как стабилитрон на 2,5 вольта.
Вы в курсе, что такой стабилитрон, на 5-ть вольт, можно организовать на одной TL и двух резисторах..?
..На всякий случай..

P.S. ..Потом, переключение обмоток трансформатора.. Что оно даст, если, в лучшем случае, рассеивать придется 15 ватт..
И как переключать - реле, симисторы.. Трансформатор такой не технологичен.. требуемое количество ключей большое.. и все это архаика.. Придется мириться с потерями, то есть, ставить огромный радиатор.
Прямое решение - импульсный понижающий преобразователь, после моста и электролита, со следящей связью за минимальным падением напряжения на регулирующем элементе. Какое, падение, в случае применения полевого транзистора, может быть весьма малым. До 0,3..0,5 вольта при токах 5..10 ампер. Или, синхронный понижающий преобразователь с регулируемым выходом, без аналогового стабилизатора по выходу, но, если надо, с хорошим пассивным фильтром.

..Кстати, если вы делаете блок из любви к искусству и чисто для себя, надо ли вам именно от нуля вольт выходное напряжение?
Вот, по моей практике, ниже трех вольт не актуально.. Ну, ладно, ниже полутора вольт..
Это, вроде, мелочь, но, источник (дополнительного) отрицательного напряжения может не понадобиться..

Сообщение отредактировал Wise - Oct 30 2010, 23:51

[Rostislav]

..У вас две TL включены последовательно, каждая - включена как стабилитрон на 2,5 вольта.
Вы в курсе, что такой стабилитрон, на 5-ть вольт, можно организовать на одной TL и двух резисторах..?
..На всякий случай..

Ладно, так и сделаю. Просто, делитель подбирать лень было. И потом, сути проблем это не меняет.

P.S. ..Потом, переключение обмоток трансформатора.. Что оно даст, если, в лучшем случае, рассеивать придется 15 ватт..

Давайте прикинем: если установленое напряжение нагрузки 5В и ток 3А, то какая мощность буде рассеиваться на LM317. P = (35В (входное) - 5В (выходное)) * 3 А = 90 Вт! Если входное для LM317 уменьшить в 4 раза, то P = (9В (входное) - 5В (выходное)) * 3 А = 12 Вт! Совсем другой колор!

И все же повторюсь:

1. Результаты моделирования показывают генерешку (причем, на одной из температур!) при переходном процессе. Как убрать? Как уменьшить выброс? Но напомню: нагрузка может быть активной, емкостной, индуктивной и, например, коллекторным электродвигателем.

2. Зависимость от температуры. Моделирование проводилось для температур -20 и 50`C. Знаю, что избыточно, но хочется иметь запас.